Kisi Difraksi(La)

57
BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Gelombang elektromagnetik sama seperti gelombang mekanik, dapat berinterfrensi satu sama lain. Kita dapat ketahui bahwa cahaya sebagai gelombang, memperlihatkan gejala interfrensi gelombang-gelombang yang mempunyai beda fase yang tetap. Bila Cahaya melintas dari suatu sumber melalui sebuah celah pada layar, dan cahaya yang keluar dari celah tersebut digunakan untuk menerangi dua celah bersebelahan pada layar kedua. Bila cahaya diteruskan dari kedua celah tersebut dan jatuh pada layar ketiga, maka akan terbentuk sederet pita interferensi yang sejajar. Ini sebagai fenomena interferensi. Sebagai gelombang, cahaya juga dapat melentur (berdifraksi), serta interfrensi yang dibahas diatas merupakan hasil dari cahaya yang berdifraksi. Difraksi adalah penyebaran atau pembelokan gelombang pada saat gelombang ini melintas melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang. Gelombang terdifraksi selanjutnya berinterferensi satu sama lain sehingga 1

Transcript of Kisi Difraksi(La)

Page 1: Kisi Difraksi(La)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1.Latar Belakang

Gelombang elektromagnetik sama seperti gelombang mekanik, dapat

berinterfrensi satu sama lain. Kita dapat ketahui bahwa cahaya sebagai

gelombang, memperlihatkan gejala interfrensi gelombang-gelombang yang

mempunyai beda fase yang tetap. Bila Cahaya melintas dari suatu sumber melalui

sebuah celah pada layar, dan cahaya yang keluar dari celah tersebut digunakan

untuk menerangi dua celah bersebelahan pada layar kedua. Bila cahaya diteruskan

dari kedua celah tersebut dan jatuh pada layar ketiga, maka akan terbentuk sederet

pita interferensi yang sejajar. Ini sebagai fenomena interferensi.

Sebagai gelombang, cahaya juga dapat melentur (berdifraksi), serta

interfrensi yang dibahas diatas merupakan hasil dari cahaya yang berdifraksi.

Difraksi adalah penyebaran atau pembelokan gelombang pada saat gelombang ini

melintas melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang. Gelombang

terdifraksi selanjutnya berinterferensi satu sama lain sehingga menghasilkan

daerah penguatan dan pelemahan. Difraksi juga berlangsung pada aliran

partikel.Dengan kata lain, Difraksi adalah peristiwa dimana berkas cahaya akan

dilenturkan pada saat melewati celah sempit. Difraksi juga menggambarkan suatu

deviasi dari cahaya dengan pola lurus ketika melewati lubang lensa atau

disekeliling benda. Menurut Huygens bahwa setiap bagian celah akan menjadi

suatu sumber gelombang (cahaya) biru. (Giancoli : 1998)

Celah sempit tersebut disebut dengan kisi difraksi. Kisi difraksi adalah

kepingan kaca yang digores sejajar dan berjumlah sangat banyak dan memiliki

jarak yang sama (biasanya dalam ordo 1000 per mm). Cahaya terdifraksi, setelah

diteruskan melalui kaca atau dipantulkan oleh spekulum, menghasilkan cahaya

1

Page 2: Kisi Difraksi(La)

maksimum padaθ = 0° dan berkurang sampai minimum (intensitas = nol) pada

sudutθ .

Untuk melewati pola difraksi cahaya, cahaya dilewatkan melalui suatu

celah tunggal dan mengamati cahaya yang diteruskan oleh celah pada suatu film.

Difraksi pada celah tunggal akan menghasilkan pola garis terang dan gelap pada

layar. Celah tunggal dapat dianggap terdiri atas beberapa celah sempit yang

dibatasi titik-titik dan setiap celah itu merupakan sumber cahaya sehingga satu

sama lainnya dapat berinterferensi.

Kemudian difraksi cahaya terjadi pula pada cahaya yang melalui banyak

celah sempit, dengan jarak celah sama. Celah sempit yang demikian disebu

dengan kisi difraksi. Semakin banyak celah, semakin tajam pola difraksi yang

dihasilkan pada layar. (Sears & Zemansky : 1994)

I.2.PEMBATASAN MASALAH

Pembatasan masalah yang dibahas dalam laporan akhir Fisika Lanjut

dengan pokok bahasan Kisi Difraksi hanya terbatas pada menentukan panjang

gelombang () cahaya tampak dari suatu sumber

I.3.TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah :

a. Mempelajari garis-garis spektrum cahaya

b. Menentukan panjang gelombang () cahaya tampak dari suatu sumber

dengan menggunakan kisi difraksi

I.4.METODOLOGI PERCOBAAN

Ada dua metodologi yang digunakan dalam menyusun laporan akhir

Fisika Lanjut ini, yaitu :

a. Metode praktikum / percobaan

2

Page 3: Kisi Difraksi(La)

Metode praktikum digunakan untuk mengetahui kebenaran teori yang

didasarkan pada percobaan yang telah kami lakukan dengan menggunakan

berbagai percobaan untuk membuktikan bahwa percobaan yang kami

lakukan ternyata terbukti kebenarannya.

b. Metode referensi buku

Metode referensi buku digunakan sebagai bahan penduan dalam

melakukan praktikum sehingga dapat mengembangkan konsep teori dan

melengkapi tugas laporan akhir Fisika Lanjut

I.5.SISTEMATIKA

Kata pengantar

Daftar isi

BAB I PENDAHULUAN

1. Latar belakang

2. Pembatasan masalah

3. Tujuan percobaan

4. Metodologi

5. Sistematika

BAB II KERANGKA TEORI

1. Konsep teori

2. Hipotesis

BAB III PELAKSANAAN DAN PENGOLAHAN DATA

1. Persiapan

a. Alat- alat

2. Pelaksanaan

3. Pengolahan data

4. Lembar data

5. Perhitungan statistik

BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL

3

Page 4: Kisi Difraksi(La)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

4

Page 5: Kisi Difraksi(La)

BAB II

KAJIAN TEORI

II.1. Deskripsi Teori

Suatu sifat gelombang yang menarik adalah bahwa gelombang dapat

dibelokkan oleh rintangan. Secara makroskopis, difraksi dikenal sebagai gejala

penyebaran arah yang dialami seberkas gelombang ketika menjalar melalui suatu

celah sempit atau tepi tajam sebuah benda. Gejala ini juga dianggap sebagai salah

satu ciri khas gelombang yang tidak memiliki partikel, karena sebuah partikel

yang bergerak bebas melalui suatu celah tidak akan mengalami perubahan arah. 

Ditinjau secara makroskopis, gelombang elektromagnet yang tiba pada

permukaan sebuah layar (screen) akan menggetarkan elektron bagian luar dari

atom-atom layar itu. Diumpamakan cahaya yang ditinjau bersifat monokromatis

yang berarti bahwa medan listriknya berosilasi dengan frekuensi tertentu. Maka

setelah tercapai keadaan stasioner dalam waktu singkat, elektron-elektron tersebut

akan berosilasi dengan frekuensi tertentu dan dengan frekuensi yang sama. Antara

gelombang datang dan semua gelombang radiasi elektron akan terjadi proses

interferensi yang mantap.

Kisi difraksi merupakan suatu piranti untuk menganalisis sumber cahaya.

Alat ini terdiri dari sejumlah besar slit-slit paralel yang berjarak sama. Suatu kisi

dapat dibuat dengan cara memotong garis-garis paralel di atas permukaan plat

gelas dengan mesin terukur berpresisi tinggi. celah diantara goresan-goresan

adalah transparan terhadap cahaya dan arena itu bertindak sebagai celah – celah

yang terpisah. Sebuah kisi dapat mempunyai ribuan garis per sentimeter. Dari

data banyaknya garis per sentimeter kita dapat menentukan jarak antar celah atau

yang disebut dengan tetapan kisi (d) , jika terdapat N garis per satuan panjang,

maka tetapan kisi d adalah kebalikan dari N , yaitu:

d =1/N

5

Page 6: Kisi Difraksi(La)

Difraksi adalah penyebaran gelombang, contohnya cahaya, karena adanya

halangan. Semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Hal ini

bisa diterangkan oleh prinsip Huygens, tiap bagian celah berlaku sebagai sebuah

sumber gelombang, dengan demikian , cahaya dari satu bagian celah dapat

berinterferensi dengan cahaya dari bagian yang lain dan intensitas resultannya

pada layar bergantung pada arah θ yang dirumuskan sebagai berikut:

dengan Io adalah intensitas cahaya awal dan β beda fase yang besarnya adalah β=

(πd/λ) sin θ. Agar mendapatkan pola interferensi cahaya pada layar maka harus

digunakan dua sumber cahaya yang koheren (cahaya dengan beda fase tetap).

Percobaan Young menggunakan satu sumber cahaya tetapi dipisahkan menjadi

dua bagian yang koheren, sedangkan percobaan Fresnel menggunakan dua

sumber koheren, sehingga pada layar terjadi pola-pola terang (interferensi

konstruktif = maksimum) dan gelap (interferensi destruktif = minimum). (Sears &

Zemansky : 1994)

Pembelokan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa

celah disebut difraksi gelombang. Sama halnya dengan gelombang, cahaya yang

dilewatkan pada sebuah celah sempit juga akan mengalami lenturan. Difraksi

cahaya terjadi juga pada celah sempit yang terpisah sejajar satu sama lain pada

jarak yang sama. Celah sempit yang demikian disebut kisi difraksi. Semakin

banyak celah pada sebuah kisi, semakin tajam pola difraksi yang dihasilkan pada

layar. (Widiatmoko, 2008)

6

Page 7: Kisi Difraksi(La)

Gambar 1. Skema difraksi oleh kisi.

Jika berkas cahaya monokhromatis dijatuhkan pada sebuah kisi, sebagian akan

diteruskan sedangkan sebagian lagi akan dibelokkan. Akibat pelenturan tersebut,

apabila kita melihat suatu sumber cahaya monokhromatis dengan perantaraan

sebuah kisi, akan tampak suatu pola difraksi berupa pitapita terang. Intensitas

pita-pita terang mencapai maksimun pada pita pusat dan pita-pita lainnya yang

terletak dikiri dan kanan pita pusat. Intensitas pita berkurang untuk warna yang

sama bila pitanya jauh dari pita pusat. Pita-pita terang terjadi bila selisih lintasan

dari cahaya yang keluar dari dua celah kisi yang berurutan memenuhi persamaan :

atau

dimana :

m = orde pola difraksi (0,1,2,.........)

d = jarak antara dua garis kisi ( konstanta kisi)

λ = panjang gelombang cahaya yang digunakan

θ = sudut lenturan (difraksi)

Y= jarak terang pusat dengan orde ke-n

L = jarak layar ke kisi difraksi

7

Page 8: Kisi Difraksi(La)

Jika cahaya yang digunakan berupa cahaya polikhromatis, kita akan melihat suatu

spectrum warna. Spektrum yan paling jelas terlihat adalah spektrum dari orde

pertama (m = 1). (schaum : 1989)

Jika semakin banyak celah pada kisi yang memiliki lebar sama, maka

semakin tajam pola difraksi dihasilkan pada layar. Misalkan, pada sebuah kisi,

untuk setiap daerah selebar 1 cm terdapat N = 5.000 celah. Artinya, kisi tersebut

terdiri atas 5.000 celah per cm. dengan demikian, jarak antar celah sama dengan

tetapan kisi, yaitu

Demikian pula untuk mendapatkan pola difraksi minimumnya, yaitu garis-

garis gelap. Bentuk persamaannya sama dengan pola interferensi minimum dua

celah yaitu:

Apabila sinar yang digunakan polikromatis maka terjadilah garis spektrum yang

letaknya satu sama lain berdampingandengan warna yang bermacam-macam

tergantung pada panjang gelombangnya. Dengan menggunakan metode

triangulasi maka besarnya  dapat diperoleh dengan mengukur jarak kisi ke layar

dan jarak antara garis spektrum dan terang utama. Apabila jarak antara kisi telah

diketahui maka  dapat ditentukan pula,

Sehingga didapatkan persamaan :

8

Page 9: Kisi Difraksi(La)

Jika pada difraksi digunakan cahaya putih atau cahaya polikromatik, pada layar

akan tampak spectrum warna, dengan terang pusat berupa warna putih.

 

Gambar 2. Difraksi cahaya putih akan menghasilkan pola berupa pita-pita

spectrum

Cahaya merah dengan panjang gelombang terbesar mengalami lenturan

atau pembelokan paling besar. Cahaya ungu mengalami lenturan terkecil karena

panjang gelombang cahaya atau ungu terkecil. Setiap orde difraksi menunjukkan

spektrum warna. (Giancoli : 1998)

II.2. Hipotesis

Kami menduga bahwa Apakah dengan melakukan percobaan Kisi Difraksi

dapat membuktikan Semakin banyak celah pada sebuah kisi, semakin tajam pola

difraksi yang dihasilkan pada layar.

9

Page 10: Kisi Difraksi(La)

BAB III

PERLENGKAPAN DAN PENGOLAHAN DATA

III.1. Persiapan

Peralatan yang digunakan dalam percobaan kisi Difraksi adalah :

a. Tabung Geissler Hg, Ne, H2 dan N2

b. Kisi

c. Mistar 100 cm dan bangku optik

d. Statip dan penjepit

e. Trafo set up 2500 volt AC

III.2. Pelaksanaan

Cara kerja yang dilakukan dalam percobaan Kisi Difraksi adalah :

a. Pasang tabung Geissler dengan posisi berdiri pada statip lalu dihubungkan

dengan sumber tegangan, yaitu trafo step up 2500 volt !

b. Letakkan kisi seperti pada Gambar 1 dengan jarak L = 100 cm dari layar !

c. Perhatikanlah spektrum yang terjadi melalui kisi, dengan posisi seperti

pada Gambar 1 dan catatlah jumlah orde yang terlihat !

d. Ukur jarak antara dua buah pita yang berwarna sama yang berada dalam

orde yang sama. Lakukan pengukuran sebanyak 3 (tiga) kali!

e. Lakukan langkah 4 untuk warna-warna yang lain !

f. Ulangi langkah no. 3 s/d 5 untuk jarak-jarak : 95, 90, dan 85 cm

III.3. Pengolahan Data

A. Lembar Data

Judul Praktikum : Kisi difraksi

Nama Praktikum : Muchlas Yulianto

B. Data hasil Percobaan

10

Page 11: Kisi Difraksi(La)

KISI DIFRAKSI (100/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

merah-orange-hijau-biru-ungu-hijau-biru-ungu

merah hati-merah – hijau- biru – ungu

merah terang- orange- kuning- hijau- ungu-

biru-ungu

merah terang – kuning- hijau- ungu – hijau-

biru – ungu

merah terang – hijau – pink- hijau muda- biru –

ungu

KISI DIFRAKSI (300/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

orange- kuning – hijau- biru muda- birutua-

ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- birutua-

ungu

11

Page 12: Kisi Difraksi(La)

orange- kuning – pink- hijau- biru muda- ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda- biru

tua- ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

KISI DIFRAKSI (600/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

orange- kuning – pink- hijau- biru muda-

ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda-

biru tua – ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda-

biru tua – ungu

12

Page 13: Kisi Difraksi(La)

C. Perhitungan statistik

KISI DIFRAKSI (100/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

merah-orange-hijau-biru-ungu-hijau-biru-

ungu

merah hati-merah – hijau- biru – ungu

merah terang- orange- kuning- hijau- ungu-

biru-ungu

merah terang – kuning- hijau- ungu – hijau-

biru – ungu

merah terang – hijau – pink- hijau muda- biru

–ungu

*Perhitungan Statistik

Kisi 100 garis/mm

N = 100 garis/mm

Orde ke-4

1. = 7,760

13

Page 14: Kisi Difraksi(La)

λ

λ

2. = 7,930

λ

λ

3. = 7,560

λ

λ

14

Page 15: Kisi Difraksi(La)

4. = 7,700

λ

λ

5. = 7,730

λ

λ

15

Page 16: Kisi Difraksi(La)

No X ΔX

1. 338 1,2

2. 345 0,8

3. 330 6,8

4. 335 1,8

5. 336 0,8

Σ 1684 11,4

16

Page 17: Kisi Difraksi(La)

KISI DIFRAKSI (300/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

orange- kuning – hijau- biru muda- birutua-

ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- birutua-

ungu

orange- kuning – pink- hijau- biru muda- ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda- biru

tua- ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

*Perhitungan Statistik

Kisi 300 garis/mm

N= 300 garis

Orde ke-3

17

Page 18: Kisi Difraksi(La)

1. = 9,600

λ

λ

2. = 9,530

λ

λ

3. = 9,830

λ

λ

18

Page 19: Kisi Difraksi(La)

4. = 9,730

λ

λ

5. = 9,430

λ

λ

19

Page 20: Kisi Difraksi(La)

No X ΔX

1. 185 0,4

2. 183 2,4

3. 189 3,6

4. 188 2,6

5. 182 3,4

Σ 927 12,4

20

Page 21: Kisi Difraksi(La)

KISI DIFRAKSI (600/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

orange- kuning – pink- hijau- biru muda-

ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda-

biru tua – ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda-

biru tua – ungu

*Perhitungan Statistik

Kisi 600 garis/mm

N= 600 garis

21

Page 22: Kisi Difraksi(La)

Orde ke-2

1. = 12,460

λ

λ

2. = 12,600

λ

λ

22

Page 23: Kisi Difraksi(La)

3. = 12,530

λ

λ

4. = 12,400

λ

λ

5. = 12,530

λ

λ

23

Page 24: Kisi Difraksi(La)

No X ΔX

1. 180 0,6

2. 182 1,4

3. 181 0,4

4. 179 1,6

5. 181 0,4

Σ 903 4,4

24

Page 25: Kisi Difraksi(La)

REGRESI KISI DIFRAKSI

Sudut datang Kisi

100 60,22 10000 776

100 62,88 10000 793

100 57,15 10000 756

100 59,29 10000 770

100 59,75 10000 773

300 92,16 90000 2880

300 90,82 90000 2859

300 96,63 90000 2949

25

Page 26: Kisi Difraksi(La)

300 94,67 90000 2919

300 88,92 360000 2829

600 155,25 360000 7476

600 158,76 360000 7560

600 157,0009 360000 7518

600 153,76 360000 7446

600 157,0009 360000 7518

= 149,32 = 5000 =

1544,2618

=

2300000

= 56122

= 149,32 = 2300000

= 5000 = 1544,2618

= 56122

Regresi

Koefisien b untuk Y atas X, yakni:

b =

26

Page 27: Kisi Difraksi(La)

b =

b =

b = 109,78

a =

a =

a = 333,33 1092,311

a = 758,981

Regresi Y atas X linier, maka persamaannya dapat dituliskan dalam bentuk linier :

= a + bx

= 758,981 +109,78 x

Korelasi (r)

27

Page 28: Kisi Difraksi(La)

r =

r =

r =

r =

r =

r =

r = 1,049 (korelasi positif)

X y

0 -758,981

1 -649,201

2 -539,421

28

Page 29: Kisi Difraksi(La)

3 -429,641

BAB IV

PEMBAHASAN DAN HASIL

IV.1 Tugas Pendahuluan

1. Apa yang dimaksud dengan cahaya monokromatis dan polikromatis ?

Berikan contoh masing-masingnya !

2. Apakah yang dimaksud dengan pola difraksi dan bagaimana terjadinya?

3. Bila konstanta kisi semakin kecil, apakah jarak antar spektum akan

semakin sempit atau sebaliknya ?

4. Lukiskan jalannya cahaya polikromatis yang dijatuhkan pada kisi !

29

Page 30: Kisi Difraksi(La)

5. Apakah perbedaan terjadinya spektrum pada prisma dengan pada kisi ?

Jelaskan !

6. Buat bagan data pengambilan !

Jawaban

No.1

Cahaya polikromatik adalah cahaya yang terdiri atasbanyak

warna dan panjang gelombang. Contoh cahaya

polikromatikadalah cahaya putih. Adapun cahaya monokromatik

adalah cahayayan g han ya t e rd i r i a t a s s a t u wa rna dan s a t u

pan j ang ge lomba ng . Contoh cahaya monokromatik adalah cahaya merah dan

ungu.

No.2

Difraksi cahaya adalah peristiwa pelenturan gelombang cahaya ketika

melewati suatu celah sempit (lebar celah lebih kecil dari panjang

gelombang), sehingga gelombang cahaya tampak melebar pada tepi celah.

Hasil dari peristiwa difraksi adalah garis-garis terang dan garis garis gelap

seperti pada peristiwa interferensi. Difraksi adalah Pembelokan cahaya

oleh penghalang. Bila seberkas gelombang dengan sinar sejajar melalui

suatu celah, maka sinar akan melebar karena terjadi difraksi oleh celah

tersebut.

Difraksi terjadi dengan kuat bila lebar celah tak banyak berbeda dengan

panjang gelombang. Difraksi terjadi pada semua gelombang, yaitu

gelombang pada permukaan air, gelombang bumi, cahaya, gelombang

mikro, dan sebagainya. Karena gelombang bunyi mempunyai panjang

gelombang antara 2 cm dan 20 m, yaitu kira-kira sama dengan ukuran

benda yang ada di sekitar kita, maka gelombang bunyi terdi fraksi dengan

kuat. Difraksi pada gelombang cahaya oleh celah sempit, dapat diamati

30

Page 31: Kisi Difraksi(La)

dengan mudah bila digunakan cahaya dengan sinan-sinar yang sejajan dan

kuat, misalnya sinar laser, dan digunakan celah sempit kira-kira

sepersepuluh milimeter, kemudian cahaya yang keluar dan celah

ditangkap dengan layan pada jarak 5 m dan celah. Peristiwa difraksi

terjadi karena penjumlahan atau interferensi gelombang-gelombang yang

berasal dari titik-titik di dalam celah. Bila celah sempit, maka pengaruh

titik bagian tepi adalah kuat, sehingga memberikan sinar arah yang masuk

daerah bayangan, yaitu membelok.

No.3

Difraksi yang terjadi jika cahaya dilewatkan melalui lubang sempit

berbentuk lingkaran. seperti lubang pupil mata manusia, D = diameter

pupil, S1 dan S2 dua sumber cahaya, seperti dua lampu sorot pada

mobil.Pola difraksi yang dihasilkan berbentuk lingkaran pada layar atau

retina mata . Pada retina mata ada dua bayangan yang berbentuk

lingkaran di S1′ dan S2′, Seperti gambar berikut/gambar daya urai suatu

lensa mata/daya urai alat optik.

No.4

Difraksi pada celah sempit, bila cahaya yang dijatuhkan polikhromatik

(cahaya putih\banyak warna), selain akan mengalami peristiwa difraksi,

juga akan terjadi peristiwa interferensi, hasil interferensi menghasilkan

pola warna pelangi.

31

Page 32: Kisi Difraksi(La)

Jika berkas cahaya monokhromatis dijatuhkan pada sebuah kisi,

sebagian akan diteruskan sedangkan sebagian lagi akan dibelokkan.

Akibat pelenturan tersebut, apabila kita melihat suatu sumber cahaya

monokhromatis dengan perantaraan sebuah kisi, akan tampak suatu pola

difraksi berupa pitapita terang. Intensitas pita-pita terang mencapai

maksimun pada pita pusat dan pita-pita lainnya yang terletak dikiri dan

kanan pita pusat. Intensitas pita berkurang untuk warna yang sama bila

pitanya jauh dari pita pusat. Pita-pita terang terjadi bila selisih lintasan

dari cahaya yang keluar dari dua celah kisi yang berurutan memenuhi

persamaan :

m λ= d sin θ atau d.Y/L = m λ

dimana :

     m = orde pola difraksi (0,1,2,.........)

     d = jarak antara dua garis kisi ( konstanta kisi)

     λ = panjang gelombang cahaya yang digunakan

     θ = sudut lenturan (difraksi)

     Y= jarak terang pusat dengan orde ke-n

L= jarak layar ke kisi difraksi

32

Page 33: Kisi Difraksi(La)

Jika cahaya yang digunakan berupa cahaya polikhromatis, kita akan

melihat suatu spectrum warna. Spektrum yan paling jelas terlihat adalah

spektrum dari orde pertama (m=1).

No.5

Spektrum pada prisma yaitu Apabila sudut datangnya sinar diperkecil,

maka sudut deviasinya pun akan semakin kecil. Sudut deviasi akan

mencapai minimum (Dm) jika sudut datang cahaya ke prisma sama

dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas

cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi

segitiga sama kaki. Sedangkan Spektrum pada Kisi yaitu bila cahaya yang

dijatuhkan polikhromatik (cahaya putih\banyak warna), selain akan

mengalami peristiwa difraksi, juga akan terjadi peristiwa interferensi,

hasil interferensi menghasilkan pola warna pelangi.

No.6

DATA PERCOBAAN

KISI DIFRAKSI (100/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

merah-orange-hijau-biru-ungu-hijau-biru-ungu

33

Page 34: Kisi Difraksi(La)

merah hati-merah – hijau- biru – ungu

merah terang- orange- kuning- hijau- ungu-

biru-ungu

merah terang – kuning- hijau- ungu – hijau-

biru – ungu

merah terang – hijau – pink- hijau muda- biru –

ungu

KISI DIFRAKSI (300/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

orange- kuning – hijau- biru muda- birutua-

ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- birutua-

ungu

orange- kuning – pink- hijau- biru muda- ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda- biru

tua- ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

34

Page 35: Kisi Difraksi(La)

KISI DIFRAKSI (600/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

orange- kuning – pink- hijau- biru muda-

ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda-

biru tua – ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda-

biru tua – ungu

Tugas Akhir

1. Warna-warna apa saja yang terlihat pada spektra yang dihasilkan oleh tabung

Geissler Hg, Ne, N2 dan H2 ?

2. Hitung panjang gelombang dari warna-warna tersebut !

3. Mengapa untuk orde spectra yang lebih tinggi akan diperoleh perhitungan

yang lebih tepat dibandingkan dengan perhitungan yang diperoleh dari orde

yang lebih kecil ?

4. Buatlah tabel spectra cahaya dan berikan kesimpulan anda dari percobaan ini !

35

Page 36: Kisi Difraksi(La)

5. Buat kesimpulan saudara dengan memperhatikan pertanyaan-pertanyaan di

atas dan dengan memperhatikan percobaan saudara !

Jawaban

No. 1

Warna yang dihasilkan oleh tabing Geissler Hg, Ne, N2 dan H2 yaitu Merah, merah

hati, merah terang, merah muda, kuning, orange, hijau,hijau muda, biru,biru tua, biru

muda, dan ungu.

No.2

Kisi 100 garis/mm

N = 100 garis/mm

Orde ke-4

1. = 7,760

λ

λ

36

Page 37: Kisi Difraksi(La)

2. = 7,930

λ

λ

3. = 7,560

λ

λ

4. = 7,700

λ

λ

37

Page 38: Kisi Difraksi(La)

5. = 7,730

λ

λ

Kisi 300 garis/mm

N= 300 garis

Orde ke-3

1. = 9,600

38

Page 39: Kisi Difraksi(La)

λ

λ

2. = 9,530

λ

λ

3. = 9,830

λ

λ

39

Page 40: Kisi Difraksi(La)

4. = 9,730

λ

λ

5. = 9,430

λ

λ

Kisi 600 garis/mm

40

Page 41: Kisi Difraksi(La)

N= 600 garis

Orde ke-2

1. = 12,460

λ

λ

2. = 12,600

λ

λ

41

Page 42: Kisi Difraksi(La)

3. = 12,530

λ

λ

4. = 12,400

λ

λ

5. = 12,530

λ

λ

42

Page 43: Kisi Difraksi(La)

No.3

Pada sebuah kisi yang disinari cahaya yang sejajar dan tegak lurus kisi, dan di

belakang kisi ditempatkan sebuah layar, maka pada layar tersebut akan terdapat garis

terang dan gelap, jika cahaya yang dipakai adalah monokromatik. Kemudian akan

terbentuk deretan spektrum warna, jika cahaya yang digunakan sinar putih

(polikromatik). 

Garis gelap dan terang atau pembentukan spektrum akan lebih jelas dan tajam

jika celabar celahnya semakin sempit atau konstanta kisinya semakin banyak/besar.

Garis gelap dan terang dan spektrum tersebut merupakan hasil interferensi dari

cahaya yang berasal dari kisi tersebut yang jatuh pada layar titik/ tempat tertentu.

Semakin besar orde spektra maka semakin besar pula jarak antara dua garis

kisi ( konstanta kisi), panjang gelombang cahaya yang digunakan, sudut lenturan

(difraksi), jarak terang pusat dengan orde ke-n, dan jarak layar ke kisi difraksi. Maka

Kesalahan Relatif yang dihasilkan juga akan semakin kecil, sehingga perhitungan

yang doperoleh semakin mendekati ketepatan.

No. 4

KISI DIFRAKSI (100/mm)

L = 30 cm

43

Page 44: Kisi Difraksi(La)

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

merah-orange-hijau-biru-ungu-hijau-biru-ungu

merah hati-merah – hijau- biru – ungu

merah terang- orange- kuning- hijau- ungu-

biru-ungu

merah terang – kuning- hijau- ungu – hijau-

biru – ungu

merah terang – hijau – pink- hijau muda- biru –

ungu

KISI DIFRAKSI (300/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

orange- kuning – hijau- biru muda- birutua-

ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- birutua-

ungu

44

Page 45: Kisi Difraksi(La)

orange- kuning – pink- hijau- biru muda- ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda- biru

tua- ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

KISI DIFRAKSI (600/mm)

L = 30 cm

Warna Kisi Difraksi Sudut Kisi Difraksi

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

orange- kuning – hijau- biru muda- biru tua-

ungu

orange- kuning – pink- hijau- biru muda-

ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda-

biru tua – ungu

orange- kuning- orange-kuning-biru muda-

biru tua – ungu

Pada tabel tersebut diatas disimpulkan bahwa :

45

Page 46: Kisi Difraksi(La)

Semakin kecil kisi yang digunakan maka semakin banyak warna spektrum

yang dihasilkan.

Semakin besar kisi yang digunakan maka sudut yang dihasilkan juga semakin

besar ”

No.5

dari hasil pengamatan yang kami lakukan dapat kami simpulkan bahwa :

Untuk Panjang gelombang cahaya di setiap orde sama.

Untuk Jarak antara terang pusat/nyala pusat dengan titik orde selanjutnya

mempunyai kelipatan panjang yang sama.

Untuk Semakin jauh titik orde dari terang pusat, maka semakin besar sudut

apitnya.

Semakin besar jarak antara dua garis kisi pada percobaan tersebut, maka

semakin besar pula panjang gelombang yang dihasilkan.

Semakin besar sudut yang digunakan maka panjang gelombang yang

dihasilkan juga semakin besar.

Semakin besar sudut yang digunakan maka semakin kecil pula Kesalahan

Relatif yang dihasilkan.

Semakin besar kisi yang digunakan dalam percobaan maka Kesalahan Relatif

yang dihasilkan semakin kecil.

Semakin besar orde yang digunakan maka semakin kecil kesalahan relatif

yang dihasilkan.

Pembiasan pada kaca prisma menghasilkan spectrum warna yang berbeda-

beda seperti yaitu (Me, Ji, Ku, Hi, Bi, Ni, U) dan Pada kesimpulan ini,

terbukti pada rumus λ ”

46